Устройство для ортогонального преобразования цифровых сигналов по уолшу на скользящем интервале

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 09) 111) щ)5 С 06 Р 15/332 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯН А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГФ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГННТ СССР(56) Авторское свидетельство СССР(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОРТОГОНАЛЬНОГОПРЕОБРАЗОВАНИЯ ЦИФРОВ 11 Х СИГНАЛОВ ПОУОЛШУ НА СКОЛЬЗЯ 1)ЕИ ИНТЕРВАЛЕ(57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть исполь 2зовано для цифровой обработки сигналов, четных и нечетных последовательностей, в системах обработки изображений, для цифровой Фильтрации, сжатия инФормации, спектрального и кор - реляциочного анализа, в системах связи и т.д. Пелью изобретения является расширение области применения за счет вычисления коэффициентов, упорядоченных Uо четньм и нечетным Функциям (для определения чет" ных и нечетных последовательностей). Поставленная цель достигается тем, что устройство содержит регистрысумматоры-вычитатели 2 -2 , коммутаторы 3,)-3 к, регистр 4, реверсивный регистр 5 сдвига, первый 6 и второй 7 коммутаторы, 3 ил.Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике иможет быть использовано для цифровой обработки сигналов, четных инечетных последовательностей, в системах обработки изображений, дляцифровой Фильтрации, сжатии информации, спектрального и корреляционного анализа, в системах связи и 10т.д.Цель изобретения - расширениеобласти применения за счет вычисления коэффициентов преобразования,упорядоченных по четным и нечетным 15функциям ( для определения четных инечетных последовательностей),На фиг. 1 представлен граф быстрого преобразования Уолща с четно-неКчетным упорядочением для Итих=2 )хс 8 20от последовательности ( х(1)-:х(В)1,на фиг. 2 - граф быстрого преобразования Уолша с четно-нечетным упорядочением на скользящем интервале дляИ = 4 от последовательностей (х(1)-: 25- :х (4), х (2) - :х (5) у х (3) - :х (6);на фиг. 3 - Фукнцйональная схема устройства.Устройство (фиг.3) содержит группу из К регистров 1 а(гу группу изК сумматоров-вычитателей 2 - 2 к, группуиз К коммутаторов 3 В-ЗВ., регистр4, реверсивный регистр 5 сдвига икоммутаторы 6 и 7, информационныйвход 8, выходы 9 и 10 коэффициентачетной и нечетной функции, счетчик 11и группу элементов ИСКЛ 10 ЧЮЦЕЕ ИЛИ12,-12Устройство работает следующим образом. 40Входная последовательность (х(1)тсх(Б, представляющая текущие внаиения отсчетов преобразуемого цифрового сигнала, с частотой К.втактовых импульсов поступает на второй 45вход сумматора-вычитателя 2 а группы,который срабатывает в каждом такте,ина информационный вход регистра 11группы, где задерживается на одинтакт (в регистре группы хранится значение одного отсчета сигнала). На выход коммутатора 3 группы в течениекаждого такта выводится сумма, а затем разность, сформированные на выходах сумматора-вычитателя 2 группы,55начиная с второго такта ( в первомтакте Формируются и выводятся суммаи разность первых двух отсчетов изпредыдущей входной последовательности х(0)тх(Я) . Регистр 1 группы икоммутатор 3 группы управляются так- .товым сигналом "1" Г с первого такт,вктового входа устройства.Данные с выхода коммутатора 3 группы поступают на второй вход сумматоравычитателя 2 группы и на информационный вход регистра 1 группы, которыйуправляется тактовым сигналом "2" спервого тактового входа первой группы,с частотой 2 Гт. В регистре 1группы данные задерживаются на четыретакта. В течение каждого такта работырегистра 1 группы в нечетных тактахна выход коммутатора 3 группы, который управляется сигналом ".3" с первоготактового входа второй группы, выводятся результаты;сумма, затем разность,а в четных тактах - разность, затемсумма, сформированные на выходах сумматора-вычитателя 2 группы:х(3)+х(+4)у х(3)-х(1+4),= 1,3,5,х(1)-х(1+4) р х Ц)+х+4)- 2,4,6,начиная с пятого такта. В течение первых четырех тактов Формируются и выводятся результаты сумма и разность,разность и сумма двух пар отсчетов,состоящих из первых четырех отсчетов изпредыдущей входной последовательности,Данные с выхода (1-1)-го (1=3,К)коммутатора 3 группы поступают навторой вход сумматора-вычитателя 2группы и на информационный вход регистра 1 группы с тактовой частотой2й ), . В регистре 1 группы,который управляется тактовым сигналомс (1-1)-го тактового входа первойегруппы, данные задерживаются на 4тактов. На выход коммутатора 3 группы, управляемого сигналом с (1-1)-готактового входа второй группы, в течение каждого такта работы регистра 1группы в нечетных тактах выводятсярезультаты: сумма, затем разность, ав четных тактах - разность, затемсумма, сформированные в соответствиис графом преобразования (фиг.2) навыходах сумматора-вычитателя 2 группы:х+х(1+4 ), х(д)-х(1+4 ), = 1,3,5,х-х(+4 ), х(1)+х(1+4 ),2,4,6,19298 5 10 15 20 25 30 40 45 50 55 5 16начиная с 4 +1-го такта, В течениепервых 41 тактов Аормируются и вь)водятся на выход коммутатора 3 группы сумма и разность, разность и сум"1ма 2 , пар отсчетов, состоящих из пер -вых 21 отсчетов из предыдущей входной последовательности.С выхода (к)-го коммутатора 3группы данные поступают ня второйвход сумматора-вычитятеля 21 группыи на информационный вход регистра 1 КК группы с тактовой частотой 2 Г ,К-где задерживаются на 4 тактов, Втечение каждого такта работы регистра1группы, управляемого тактовым сиг -налом "7" с второго тактового входаустройства, в .нечетные такты черезкоммутатор 3 К группы в регистр 4заносятся суммы, представляющие собой коэАфициенты х (1) преобразования с нечетными номерами, упорядочен -ные по четным Аункциям Уолыа от г(ервой последовательности х(1) -х(И),а через коммутатор 6 и ренерсивныйрегистр 5 сдвига заносятся разности,которые представляют собой коэАФициенты х (1), преобразования с нечетными номерами в обратном порядке ихследования, упорядоченные по нечетнымФункциям, сАормированные на выходахсумматора-вычитятеля 2 т группы:х,(3) = х(1)+х(1+ 4 ),х (1+И/2) = х(1)-х(1+4 ),1 = 1,3,5, ,.М 2-1начиная с 4 +1-го такта. В четныеК такты в регистр 4 заносятся разности,представляющие собой коэААициентых (1) преобразования с четными номерами, упорядоченные по четным функциям Уолша, а в ренерсивный регистр5 сдвига заносятся суммы, представляющие собой коэААициенты х(1) преобразонания " четными номерами н обратном порядке их следования, которыеупорядочены по нечетным Аункциям исформированы на выходах сумматора-нычитагеля 2 к группы".С .К х 1) = х(1)-х(1+4 ),хб(1+0/2) = х(1)+х(1+4 ).,2,4,6. И/2К-)начиная с 4 + 1-го такта, В течениеК-(первых 4 тактов Аормируются и выводятся на выход коммутатора Зк группы коэффициенты преобразования по четным Ьункцпям, я на выход коммутатора 6 - коэфАицинты преобразования по нечетным функциям от предыдущей ВхОднОЙ последовательностиТаким образом, текущие знгчент.:я М/2 коэффициентов, упорядоченных по четным функциям, формируются на выходе коммутатора 3 к группы по приходу Х-го отсчета входного сигнала и заносятся в р огистр 4, Остальные И/2 коэФАициентов, упорядоченных по не:.етным функциям, Формируются на выходе коммутатора о и заносятся в реверсинный регистр 5 сднпгз. По приходу слелующего И+1-го ( тсчетя входного сигнала происходит одновременно считывание коэффирентов преобразования по четнь)м Функциям с регистра 4 и с .итывание в обратнсм порядке с реверсивного регистра Б сдвига коэффициент:н преобразования по нечетным функц,ям, которые выводятся на выход коммутатора 7 с такгоной частотойК-2 Е . Одновременно с этим происходит занесение и регистр 4 и реверсинный регистр 5 сдвига ноны текущих значений коэффициенгон преобразонс(.1 ия от следующей последонательгностих(2)-:х(Ьт н т.н.Управление сдвигом реверсивного регистра 5 сдвига и коммутатором 7 осуществляется сигналом "6" с третьего тактового входа устройства. Формула и,обрегения Устройство для ортогонального преобразования цифровых сигналов по Уолшу на скользящем интервале, содержащее группу из К (2 - рязмерКность преобразования) регистров, группы из К сумматоров-вычитятелей, группу из К коммутаторов. причем выход 1-го % = 1,К) регистра группы подключен и первому входу к-го сумма-. тора-вычитятеля группы, выходы суммы и разности которого подключены ;,оот- ветственно к первому и нторому информационным входам 1-го коммутатора группы. выход р-го (р = 1,К - 1) коммутатора группы подключен к информационному входу (к+1)-го регистра группы и второму входу (К+1)-го сумматора-нычитятеля группы, а второй вход первого сумматора-вычитятеля группы соединен с информационным входом первого регистра группы и является информационным входом устройстнсз,(ЦС ъхи ц д ХИ ф) ф ж (6) Й ф (7) о Х Х(8) ожени вычитан о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения области применения эа счет вычисления коэффициентов, упорядоченных по четным и нечетным функ 5 циям, в него введены регистр, первый и второй коммутаторы и реверсивный регистр сдвига, информационный вход которого подключен к выходу первого коммутатора, первый и второй информационные входы которого подключены к выходам соответственно суммы и разности К-го сумматора-вычитателя группы, выход К-го коммутатора группы подключен к информационному входу регистра, выход которого является выходом коэффициента четной функции устройства, выходом коэффициента нечетной функции которого является выходвторого коммутатора, первый и второй информационные входы которого подключены соответственно к прямому и обратному выходам реверсивного регистра сдвига, тактовый вход первого регистра группы соединен с управляюшимвходом первого коммутатора группы иявляется первым тактовым входом устройства, вторым тактовым входом которого являются соединенные междусобой тактовые входы К-го регистрагруппы, регистра и реверсивного регистра сдвига и управляющие входыК-го коммутатора группы и первогокоммутатора, вход управления сдвигом реверсивного регистра сдвига соединен с управляющим входом второгокоммутатора и является третьим тактовым входом устройства, щ-ми(ш=1,К)тактовыми входами первой и второйгрупп являются соответственно тактовый вход (в+1)-го регистра группы иуправляющий вход в+1)-го коммутатора группы.1619298 С 4) Я д ЯО С 4) Фиг. 2 оставитель А, Барак Техред М.Моргента ко а Редактор Н.Туп оррект аказ 50НИИПИ Госу одписное и ГКНТ СССР твенного коми 113035, Москизобретениям и открытиям Раушская наб., д, 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород Гагарина, 101 И о О Б о Тираж тета по ва, Ж